Technological properties of minerals, cements and ceramics
A.A. 2025/2026
Obiettivi formativi
Obiettivo del corso è quello di trasmettere conoscenze avanzate relative ai principali materiali naturali utilizzati nei processi industriali legati alla produzione di cementi Portland e Sorel, di materiali ceramici tradizionali e avanzati, di matrici microporose (utili per promuovere scambio cationico e disidratazione reversibile), di matrici per l'inertizzazione di materiali pericolosi per l'uomo, di materiali amorfi. Verrà, inoltre, dato un ampio spazio alle attività laboratoriali per la caratterizzazione di materiali polifasici mediante metodi di diffrazione RX da campione policristallino (con analisi di fase qualitativa e quantitativa dei sistemi in indagine), in ottica di trasferibilità industriale dei protocolli di indagine.
Risultati apprendimento attesi
È auspicabile che, al termine del corso, gli studenti abbiano dimostrato conoscenze e capacità di comprensione che estendono e/o rafforzano quelle tipicamente associate al primo ciclo e consentono di elaborare e/o applicare idee originali, spesso in un contesto di ricerca inerente alle applicazioni mineralogiche. È atteso che lo studente, al termine del corso, sia in grado di avere una conoscenza avanzata dei 1) materiali naturali e dei processi di trasformazione per la produzione di cementi Portland o Sorel, 2) dei materiali ceramici tradizionali e avanzati, 3) delle principali matrici per l'inertizzazione/litificazione di rifiuti, 4) dei materiali microporosi e 5) dei materiali amorfi (dalla materia prime al prodotto finito). È, inoltre, auspicabile che gli studenti siano capaci di applicare le loro conoscenze e abilità nel risolvere problemi a tematiche nuove o non familiari, inserite in contesti più ampi (o interdisciplinari) connessi ai tempi propri delle georisorse e dei geomateriali, e alle conseguenze del proprio operato dal punto di vista economico, sociale, scientifico ed etico.
Periodo: Secondo semestre
Corso singolo
Questo insegnamento non può essere seguito come corso singolo. Puoi trovare gli insegnamenti disponibili consultando il catalogo corsi singoli.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Responsabile
Periodo
Secondo semestre
In caso di impedimenti alle lezioni in aula (ad esempio per restrizioni pandemiche), la didattica potrà essere rogata in modalità on-line.
Programma
- Clinker per cementi Portland: materie prime, processi di trasformazione (con modellizzazione termodinamica), cristallochimica del prodotto finito, protocolli di controllo qualità (norme e metodi strumentali).
- Materiali microporosi - Zeoliti naturai e sintetiche: ambienti e condizioni minerogenetiche, cristallochimica, proprietà e applicazioni.
- Materiali e processi per il confinamento di prodotti di fissione e di radioisotopi da altri processi tecnologici.
- Materiali ceramici avanzati: proprietà e funzioni, processi di produzione, controllo di qualità
- Materiali amorfi nell'industria: materie prime, processi di produzione e applicazioni industriali.
- Materiali a struttura disordinata e nano-cristallini - materiali naturali e analoghi sintetici, con disordine strutturale locale e coerenza ridotta: la sfida della caratterizzazione strutturale.
Particolare enfasi verrà posta alle tecniche di caratterizzazione di materiali policristallini naturali e sintetici, con una serie di lezioni tecnico-pratiche presso i laboratori dipartimentali. Seminari tenuti da esperti qualificati del mondo industriale saranno organizzati.
- Materiali microporosi - Zeoliti naturai e sintetiche: ambienti e condizioni minerogenetiche, cristallochimica, proprietà e applicazioni.
- Materiali e processi per il confinamento di prodotti di fissione e di radioisotopi da altri processi tecnologici.
- Materiali ceramici avanzati: proprietà e funzioni, processi di produzione, controllo di qualità
- Materiali amorfi nell'industria: materie prime, processi di produzione e applicazioni industriali.
- Materiali a struttura disordinata e nano-cristallini - materiali naturali e analoghi sintetici, con disordine strutturale locale e coerenza ridotta: la sfida della caratterizzazione strutturale.
Particolare enfasi verrà posta alle tecniche di caratterizzazione di materiali policristallini naturali e sintetici, con una serie di lezioni tecnico-pratiche presso i laboratori dipartimentali. Seminari tenuti da esperti qualificati del mondo industriale saranno organizzati.
Prerequisiti
Conoscenza di base di Chimica, Mineralogia e Petrologia.
Metodi didattici
Il corso è principalmente caratterizzato da lezioni frontali e da lezioni tecnico-pratiche di laboratorio, presso i laboratori dipartimentali, nonché lezioni seminariali tenute da esperti del mondo industriale. Tuttavia, le attività laboratoriali saranno possibili sono in caso di didattica "in presenza". Le domande e gli interventi degli studenti sono bene accette e incoraggiate. Modalità di frequenza: Fortemente consigliata.
Materiale di riferimento
- Il materiale utilizzato per le lezioni (diapositive con testo, grafici, figure, tabelle) verrà reso disponibile
- Altomare A., Cuocci C., Gatta G.D., Moliterni A., Rizzi R. (2017) Methods of crystallography: powder X-ray diffraction. EMU Notes in Mineralogy, Vol. 19, Chapter 2, 79-138 (DOI: 10.1180/EMU-notes.19.3).
- Dinnebier, R.E., Billinge, S.J.L. (2008). Powder Diffraction, Theory and Practice, RSC publishing
- Bish D.L. and Ming D.W., Eds., (2000) Natural zeolites: Occurrence, properties, application. Reviews in Mineralogy and Geochemistry, Vol. 45,. Mineralogical Society of America and Geochemical Society, Washington, U.S.A.
- Baino F., Tomalino M., Tulyaganov D., Eds. (2021) Ceramics, Glass and Glass-Ceramics - From Early Manufacturing Steps Towards Modern Frontiers. Springer Cham, https://doi.org/10.1007/978-3-030-85776-9
- Taylor H. F. W. (2004) Cement Chemistry (2nd edition). Thomas Telford. ISBN-10: 0727725920.
- Altomare A., Cuocci C., Gatta G.D., Moliterni A., Rizzi R. (2017) Methods of crystallography: powder X-ray diffraction. EMU Notes in Mineralogy, Vol. 19, Chapter 2, 79-138 (DOI: 10.1180/EMU-notes.19.3).
- Dinnebier, R.E., Billinge, S.J.L. (2008). Powder Diffraction, Theory and Practice, RSC publishing
- Bish D.L. and Ming D.W., Eds., (2000) Natural zeolites: Occurrence, properties, application. Reviews in Mineralogy and Geochemistry, Vol. 45,. Mineralogical Society of America and Geochemical Society, Washington, U.S.A.
- Baino F., Tomalino M., Tulyaganov D., Eds. (2021) Ceramics, Glass and Glass-Ceramics - From Early Manufacturing Steps Towards Modern Frontiers. Springer Cham, https://doi.org/10.1007/978-3-030-85776-9
- Taylor H. F. W. (2004) Cement Chemistry (2nd edition). Thomas Telford. ISBN-10: 0727725920.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
L'esame consiste di una prova orale. La prova punta ad accertare le conoscenze dello studente riguardo agli argomenti trattati nell'ambito del corso.
GEO/06 - MINERALOGIA - CFU: 3
GEO/09 - GEORISORSE MINERARIE E APPLICAZIONI MINERALOGICO-PETROGRAFICHE PER L'AMBIENTE E I BENI CULTURALI - CFU: 3
GEO/09 - GEORISORSE MINERARIE E APPLICAZIONI MINERALOGICO-PETROGRAFICHE PER L'AMBIENTE E I BENI CULTURALI - CFU: 3
Esercitazioni: 24 ore
Lezioni: 32 ore
Lezioni: 32 ore
Docenti:
Dapiaggi Monica, Gatta Giacomo Diego
Docente/i
Ricevimento:
sempre, con email di richiesta/conferma
ufficio, primo piano di via Botticelli 23
Ricevimento:
Martedi, Mercoledi e Giovedi: 14.30-18.30 (contattare il docente in anticipo, via email)
Via Botticelli 23 (primo piano). Stesso indirizzo per corrispondenza postale: Via Botticelli 23, I-20133 MIlano